LayerZero:全鏈互操作性協議的技術原理與評估

1. LayerZero技術原理

1.1 概述

LayerZero是一個無需信任的跨鏈通訊協議。它利用超輕節點機制,通過中繼者和預言機分擔置信環節,以較低成本實現更好的安全性。LayerZero主要提供消息跨鏈功能,作爲底層協議支持上層的資產跨鏈應用。

1.2 超輕節點

超輕節點(ULN)與鏈上輕節點執行相同的驗證,但不按順序保留所有區塊頭數據,而是由分散的預言機按需流式傳輸。這降低了存儲成本,但也帶來一定安全性損失。不過在某些場景下,如社交協議,這種權衡是可接受的。

1.3 核心角色:Oracle和Relayer

Oracle(預言機)負責向目標鏈提供驗證時機和結果。Relayer(中繼器)負責提供驗證所需的證明過程和具體跨鏈信息。

預言機傳遞源鏈上跨鏈請求的Blockhash和Block Receiptsroot。中繼器傳遞Receipt和Merkle Proof路徑信息用於驗證。兩者分工合作,完成跨鏈信息的可信傳遞。

2. LayerZero的跨鏈生命週期

1. 用戶應用程序發起跨鏈請求
2. 通信器打包請求信息
3. 驗證器轉發給網絡層和中繼器
4. 預言機獲取源鏈區塊頭
5. 中繼器獲取交易證明
6. 預言機和中繼器分別向目標鏈傳遞信息
7. 目標鏈驗證信息並執行跨鏈操作

整個過程中,源鏈收取一筆Gas費,目標鏈執行3筆交易(中繼器、預言機、執行器)。

3. LayerZero協議的優缺點評估

3.1 安全性考量

LayerZero允許應用自定義中繼器和預言機,形成多對多的選擇格局,降低單點故障風險。同時協議本身不存儲資金和數據,減少了受攻擊面。目前已通過多輪安全審計,並設立高額漏洞賞金。

3.2 優勢

• 極低的跨鏈驗證成本
• 強大的通用拓展性,支持更多鏈間互操作
• 簡化的開發者接入流程
• 緩解多鏈資產碎片化問題

3.3 挑戰

• 對預言機的安全性依賴較高
• 缺乏歷史區塊數據可能帶來一定安全隱患

總的來說,LayerZero作爲底層跨鏈通信協議,爲多鏈生態提供了重要的基礎設施支持。其創新的設計在效率、成本和安全性之間取得了良好的平衡,爲未來跨鏈應用的發展奠定了基礎。